CN206841510U - 一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，包括转向柱和设置在转向柱一侧的电动机，所述转向柱的下端连接有被动摩擦轮，所述电动机的下端固定连接有主动摩擦轮，所述主动摩擦轮与被动摩擦轮相接触，所述被动摩擦轮通过设置在其上方的电磁离合器与转向柱连接，所述电磁离合器的主动端与被动摩擦轮固定连接，被动端与转向柱固定连接。本实用新型整体结构简单，成本低，人工驾驶模式不会对驾驶员造成影响，实现了人工驾驶和自动驾驶模式的自由切换。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，适用无人驾驶汽车转向调节领域。
背景技术
无人驾驶车辆是未来智能交通的重要组成部分，其中无人驾驶车辆转向系统是实现无人驾驶安全行驶的关键技术。
现有可查的自动转向技术方案大多数是利用一对齿轮的啮合传动来实现自动转向。但是齿轮的制造和安装精度高，润滑条件要好，并且增加成本、摩擦力和重量。有的方案是利用机构的摩擦轮与方向盘通过摩擦作用来实现自动转向。但由于摩擦轮突出在方向盘的外部，手动驾驶的时候会干扰驾驶员对方向盘的操作。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，整体结构简单，成本低，人工驾驶模式不会对驾驶员造成影响，实现了人工驾驶和自动驾驶模式的自由切换。
本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案是：一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，包括转向柱和设置在转向柱一侧的电动机，所述转向柱的下端连接有被动摩擦轮，所述电动机的下端固定连接有主动摩擦轮，所述主动摩擦轮与被动摩擦轮相接触，所述被动摩擦轮通过设置在其上方的电磁离合器与转向柱连接，所述电磁离合器的主动端与被动摩擦轮固定连接，被动端与转向柱固定连接。
进一步，为了便于固定电动机，所述转向柱和电动机分别固定在一支架上方的两端，所述转向柱的外侧套有转向柱套筒，所述支架固定在转向柱套筒的外壁上，所述电动机的下方设置有法兰盘，所述电动机通过法兰盘固定在支架上。
进一步，为了带动主动摩擦轮转动，所述电动机的输出轴的下端通过联轴器连接有传动输入轴，所述主动摩擦轮固定设置在传动输入轴上。
进一步，为了实现车辆的转向功能，所述转向柱的顶端连接有方向盘，底端穿过被动摩擦轮与车内转向器固定连接。
进一步，为了可以实时监测车辆的转向角度，所述转向柱上位于方向盘下侧的位置设置有角位移传感器。
进一步，为了提高汽车的转向精度，所述电动机的上方设置有编码器。
进一步，为了能够利用主动摩擦轮带动被动摩擦轮转动，所述主动摩擦轮的轴线与被动摩擦轮的轴线平行。
采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型利用一对摩擦轮将电动机的转矩传递给转向柱，可以实现车辆的自动驾驶功能，电磁离合器的吸合与断开控制被动摩擦轮与转向柱之间的连接，实现自动驾驶模式和人工驾驶模式之间的自由切换，操作方便简单，由于摩擦轮设置在转向轴和电动机的下端，在人工驾驶模式下不会对驾驶员造成影响，提高了驾驶员驾驶的舒适性。
附图说明
图1为本实用新型的一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构的结构图；
图中：1.转向柱，2.电动机，3.被动摩擦轮，4.主动摩擦轮，5.电磁离合器，6.主动端，7.被动端，8.支架，9.转向柱套筒，10.法兰盘，11.输出轴，12.传动输入轴，13.方向盘，14.角位移传感器，15.编码器。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，包括转向柱1和设置在转向柱1一侧的电动机2，所述转向柱1的下端连接有被动摩擦轮3，所述电动机2的下端固定连接有主动摩擦轮4，所述主动摩擦轮4与被动摩擦轮3相接触，所述被动摩擦轮3通过设置在其上方的电磁离合器5与转向柱1连接，所述电磁离合器5的主动端6与被动摩擦轮3固定连接，被动端7与转向柱1固定连接。
为了便于固定电动机2，所述转向柱1和电动机2分别固定在一支架8上方的两端，所述转向柱1的外侧套有转向柱套筒9，所述支架8固定在转向柱套筒9的外壁上，所述电动机2的下方设置有法兰盘10，所述电动机2通过法兰盘10固定在支架8上。
为了带动主动摩擦轮4转动，所述电动机2的输出轴11的下端通过联轴器连接有传动输入轴12，所述主动摩擦轮4固定设置在传动输入轴12上。电动机2转动输出的转矩通过传动输入轴12传递给主动摩擦轮4，从而实现主动摩擦轮4的转动。
为了实现车辆的转向功能，所述转向柱1的顶端连接有方向盘13，底端穿过被动摩擦轮3与车内转向器固定连接。
为了可以实时监测车辆的转向角度，所述转向柱1上位于方向盘13下侧的位置设置有角位移传感器14，在自动驾驶模式方便对转向角度进行调节。
为了提高汽车的转向精度，所述电动机2的上方设置有编码器15。
为了能够利用主动摩擦轮4带动被动摩擦轮3转动，所述主动摩擦轮4的轴线与被动摩擦轮3的轴线平行。
驾驶员将车辆切换至自动驾驶模式时，电磁离合器5的主动端6和被动端7通电吸合，角位移传感器14测量汽车转向角度，并且将转向角度信号传递给车内的控制器，控制器控制电动机2运行，传动输入轴12随着电动机2一起转动，带动主动摩擦轮4和被动摩擦轮3转动，继而带动转向柱1的转动，从而实现无人驾驶汽车的自动转向。
驾驶员将车辆切换至人工驾驶模式时，电磁离合器5的主动端6和被动端7断电分离，电动机2停止转动，驾驶员操控方向盘13，转向柱1随着方向盘13一起转动，从而实现汽车转向。
与现有技术相比，本实用新型通过一对摩擦轮的传动将电动机的转矩传递给转向柱，制造与安装成本低，结构简单，实现无人驾驶车辆的自动和人工驾驶模式随时切换。
以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，其特征在于：包括转向柱和设置在转向柱一侧的电动机，所述转向柱的下端连接有被动摩擦轮，所述电动机的下端固定连接有主动摩擦轮，所述主动摩擦轮与被动摩擦轮相接触，所述被动摩擦轮通过设置在其上方的电磁离合器与转向柱连接，所述电磁离合器的主动端与被动摩擦轮固定连接，被动端与转向柱固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，其特征在于：所述转向柱和电动机分别固定在一支架上方的两端，所述转向柱的外侧套有转向柱套筒，所述支架固定在转向柱套筒的外壁上，所述电动机的下方设置有法兰盘，所述电动机通过法兰盘固定在支架上。
3.根据权利要求2所述的一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，其特征在于：所述电动机的输出轴的下端通过联轴器连接有传动输入轴，所述主动摩擦轮固定设置在传动输入轴上。
4.根据权利要求3所述的一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，其特征在于：所述转向柱的顶端连接有方向盘，底端穿过被动摩擦轮与车内转向器固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，其特征在于：所述转向柱上位于方向盘下侧的位置设置有角位移传感器。
6.根据权利要求5所述的一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，其特征在于：所述电动机的上方设置有编码器。
7.根据权利要求4所述的一种可自由切换驾驶模式的无人驾驶汽车转向机构，其特征在于：所述主动摩擦轮的轴线与被动摩擦轮的轴线平行。
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